Enfoque Innovador para la Cistitis Intersticial: Diazepam Cargado con Pesarios Vaginales-Un estudio Preliminar

Resumen

El dolor de vejiga es un trastorno característico de la cistitis intersticial. El diazepam es bien conocido por su actividad antiespasmódica en el tratamiento del hipertono muscular. El objetivo de este trabajo fue desarrollar y caracterizar los pesarios vaginales como un sistema de administración intravaginal de diazepam para el tratamiento de la cistitis intersticial. En particular, se comparó el rendimiento de dos tipos de formulaciones, con y sin beta-glucano. En particular, se informó de la preparación de pesarios, de acuerdo con el protocolo de la Farmacopea modificada, la configuración del método analítico para determinar el diazepam, la evaluación del pH, el perfil de disolución y el ensayo de fotoestabilidad. Los resultados mostraron que el protocolo modificado permitió obtener pesarios vaginales óptimos, sin burbujas de aire, con buena consistencia y manejo y con buenos perfiles de pH. Para determinar la cantidad de diazepam, se obtuvieron curvas de calibración con buenos coeficientes de correlación, por el método espectrofotométrico, utilizando pesarios de placebo como matriz con la adición de solución estándar de diazepam. Este método se demostró sensible y preciso para determinar la cantidad de medicamento en lotes. Los perfiles de disolución mostraron una liberación completa de diazepam justo después de 15 minutos, incluso si los pesarios de beta-glucano liberaron el fármaco de forma más gradual. Finalmente, se evaluó una posible fotodegradación del fármaco después de una exposición UV-visible exacerbada.

1. Introducción

La cistitis intersticial (CI), también conocida como síndrome de vejiga dolorosa, es un trastorno de la vejiga angustiante y crónico de causa desconocida, con síntomas de dolor, presión o malestar relacionados con la vejiga y generalmente acompañados de una necesidad frecuente y urgente de orinar día y noche . El dolor o la incomodidad es el síntoma más importante y debilitante de este trastorno. Se puede experimentar como incomodidad, sensibilidad, irritación o sensación de ardor en la vejiga, en forma de espasmos en la vejiga o alrededor de ella, o dolor vaginal punzante o ardiente, o simplemente una sensación de presión en la vejiga o una sensación de llenura, incluso cuando solo hay un poco de orina en la vejiga. El dolor IC puede originarse no solo en la vejiga, sino también en los músculos, nervios cercanos e incluso en el dolor derivado de otras partes del cuerpo . Con el tiempo, la mayoría de los pacientes aprenden la diferencia sutil en los síntomas entre un brote de CI causado por irritación directa de la vejiga (p. ej., dieta) versus un espasmo muscular (es decir, sexo, conducir en un automóvil, etc.). La irritación de la pared de la vejiga tiende a crear un dolor más agudo e intenso. Los espasmos musculares del suelo pélvico crean una sensación de ardor más profunda y pesada que puede hacer que sentarse sea más incómodo. El dolor nervioso puede ser de naturaleza más eléctrica, caliente o abrasadora. Cada fuente potencial de dolor tiene sus propios síntomas y tratamientos.

A pesar de todas las investigaciones y estudios que se han realizado, hasta ahora no se ha encontrado ninguna posibilidad de curar esta enfermedad, ni hay un solo medicamento que sea efectivo en todos los pacientes. Sin embargo, hay muchas opciones diferentes para probar. El tratamiento de CI debe centrarse en el dolor y los síntomas urológicos, como la urgencia y la frecuencia. Sin embargo, el manejo del dolor debe jugar un papel importante . Si el dolor es muy intenso y no responde al tratamiento estándar, puede ser aconsejable una derivación a una clínica para el dolor.

En realidad, para la terapia del dolor se han administrado muchas clases de medicamentos. Las benzodiacepinas (BZDs) se consideran el tratamiento de elección para el manejo agudo del dolor intenso. Las BZD tienen un inicio de acción rápido una vez que se introducen en el sistema nervioso central y son seguras . El diazepam, en particular, es una benzodiazepina de acción prolongada con propiedades anticonvulsivas, ansiolíticas, relajantes musculares sedantes y amnésicas. Sin embargo, tiene una acción de corta duración y debe administrarse por vía intravenosa o rectal. En particular, la absorción después de la administración oral de comprimidos suele ser más lenta que después de la administración parenteral o rectal . En cambio, las formas de dosificación diseñadas para la administración rectal no deben causar irritación, deben mostrar una buena retención en la región inferior del intestino grueso y deben ser lo suficientemente adecuadas para ser aceptadas por el paciente.

De acuerdo con estas consideraciones, Balkis estudió la liberación de diazepam de diferentes bases de supositorios convencionales y huecas y concluyó que los mejores resultados se obtuvieron utilizando glicerol-gelatina y glicerol-PEG1540 como bases solubles en agua .

Actualmente, algunos médicos recetan supositorios o tabletas vaginales de diazepam (Valium) para ayudar a aliviar el dolor de la disfunción del suelo pélvico, la cistitis intersticial, el dolor vulvar y el dolor sexual. Esto causa menos somnolencia como efecto secundario que el valium oral, pero sin embargo puede producir una sedación leve . La dosis es generalmente de 5-10 mg de valium compuesto (en una base de parafina), comenzando una vez por la noche y ajustando la dosis. Una vía alternativa a la administración rectal de diazepam se puede considerar la vía intravaginal, para considerar el tratamiento complementario del dolor de vejiga en la cistitis intersticial. Teniendo en cuenta todos los hechos mencionados anteriormente, los pesarios vaginales cargados con diazepam se han formulado y caracterizado con el fin de proponer un enfoque terapéutico innovador para los síntomas dolorosos, características de la cistitis intersticial .

En particular, los pesarios vaginales cargados de diazepam, descritos en este estudio, se han formulado con adición de beta-glucano como excipiente activo. De acuerdo con la literatura, el beta-glucano previene y trata la mucositis a través de la cicatrización de heridas y la reorganización de tejidos , y este aspecto es muy interesante ya que los pacientes afectados con cistitis intersticial muestran un tejido mucoso dañado con ulceraciones.

2. Materiales y reactivos

El polvo de diazepam (DZP) fue proporcionado por FIS-SPA (Italia); los gránulos de β-glucano (granulado de CM-glucano, SD = 0,85) y gelatina (tamaño de malla 20, lote 4767) se compraron, respectivamente, a Mibelle Biochemistry y Lapi-Gelatina s. p. a. El diazepam se obtuvo con autorización oficial. Todos los demás materiales eran de calidad analítica.

2.1. Preparación de pesarios vaginales DZP

Los pesarios vaginales cargados se prepararon hidratando gelatina en agua durante la noche. La gelatina se calentó en un baño termal de ultrasonido, a 85 ° C, hasta la fusión completa. Al mismo tiempo, el glicerol y la solución acuosa de β-glucano se han calentado por separado (a 85°C) y finalmente se han mezclado. la mezcla de β-glucano-glicerol se añadió a la gelatina fusionada y se agitó vigorosamente para obtener una formulación homogénea. Finalmente, se añadió polvo de DZP, y la formulación obtenida se sonicó y se moldeó en los moldes. Los pesarios con placebo también se han preparado con el mismo procedimiento sin adicción a DZP. Se prepararon placebo y pesarios cargados de acuerdo con la Farmacopea Europea (7a edición). Todos los lotes, placebo y cargados, se almacenaron a 4°C y se prepararon por triplicado.

En la Tabla 1 se notificó la composición de los lotes.

2.2. El contenido de fármaco en Pesarios vaginales

El contenido de DZP se determinó mediante técnica espectrofotométrica por método estándar externo. El análisis se realizó mediante espectrofotómetro UV-visible (Espectrofotómetro UV-Vis Agilent 8453). La curva de calibración se obtuvo considerando muestras de placebo y cinco concentraciones diferentes programadas de DZP (6,40–87,06 µg/mL).

Se transfirió pesario cargado (3,6 g) al vial y se agregaron 4 mL de etanol absoluto, y el vial se colocó en el baño ultrasónico a 37°C hasta el ablandamiento completo. Las muestras se agitaron a 600 rpm durante 15 minutos para permitir la precipitación de gelatina, y luego 1 mL de suspensión, transferido a un microtubo, se centrifugó a 14.000 rpm, a 24°C durante 10 minutos para asegurar la separación de gelatina al fondo de los microtubos.

Se realizó un ensayo colorimétrico añadiendo 0,5 ml de sobrenadante, 1 ml de ácido 3,5-dinitrobenzoico y 0,5 ml de hidróxido de sodio de 7 M . La absorbancia de la muestra se midió a 530 nm.

2.3. Evaluación de la Distribución de DZP en Formulaciones Cargadas

Para evaluar la distribución homogénea del fármaco en pesarios, se recolectaron diferentes partes de cada muestra: base, cuerpo y cumbre. En particular, se añadió 1,2 g de cada parte al etanol absoluto. El análisis espectrofotométrico se determinó mediante el protocolo experimental descrito anteriormente.

2.4. Evaluación del pH de Formulaciones vaginales

Todas las muestras, cargadas y placebo, se empaparon en 2 ml de solución tampón de fosfato, pH 4,2 a 37°C. Después de los tiempos programados (15, 60 minutos y 4, 6, 24 horas), se realizaron mediciones de pH para evaluar el posible cambio del medio de incubación del pH.

2.5. Estudio de liberación In Vitro

En nuestro laboratorio, se realizó adecuadamente un aparato de prueba in vitro modificado (Figura 1) para simular condiciones intravaginales y discriminar el rendimiento de la formulación. Para este fin, se asignaron viales a un rotor diseñado adecuado para garantizar el movimiento del planetario. En particular, los viales se fijaron al rotor cónico con un ángulo bien definido. El experimento se estableció en un baño de agua en °C.

Figura 1

De liberación in vitro aparato: instrumento en movimiento de rotación para simular el estrés mecánico en un ambiente vaginal.

Se vertieron pesarios cargados (3,6 g) en un vial de vidrio en presencia de tampón de fosfato de pH 4,2 (2 ml) expuesto a una velocidad de 37 rpm. A horas programadas(2, 5, 7, 15, 25, y 35 minutos) se retiró la fase líquida y se agitó durante unos minutos para garantizar la dispersión completa del diazepam. Los análisis de liberación de fármacos se llevaron a cabo por el método espectrofotométrico descrito anteriormente. En particular, se añadió 1 mL de etanol absoluto a 0,5 ml de muestra líquida. Después de agitar y centrifugar, se retiraron 0,5 ml del sobrenadante para realizar el ensayo colorimétrico. Las alícuotas retiradas se analizaron espectrofotométricamente a 530 nm (Espectrofotómetro UV-Vis Agilent 8453). Todos los experimentos se realizaron por triplicado y se presentaron los valores medios.

2.6. Estudio de fotoestabilidad

El diazepam, según la 7a Edición de la Farmacopea Europea, es fotosensible. Por esta razón, los pesarios fueron sometidos a luz solar artificial por Suntest XLS +II (Atlas).

El ensayo se realizó para evaluar la posible interacción entre el envase y la formulación. Las muestras se mantuvieron en molde (embalaje primario) o en vidrio (embalaje de fabricación).

Al final del estudio, las muestras en Suntest se compararon con los estándares almacenados a temperatura ambiente.

El instrumento se configuró de acuerdo con el procedimiento estándar europeo y con precisión con los siguientes parámetros: tiempo: 4 horas correspondientes a 192 horas de luz solar, control de irradiación: 300-800 nm, irradiación W / m2: 750, temperatura ambiente: 35 ° C, temperatura estándar negra (BST): 45°C.

3. Resultados y discusión

El diazepam es una benzodiazepina de larga actividad con varias propiedades, como anticonvulsivo, ansiolítico, relajante muscular sedante y amnésico, pero también se administra en el tratamiento del insomnio, las convulsiones febriles, el estado epiléptico y los síntomas de abstinencia del alcohol. Se puede administrar por diferentes vías: por vía oral, inyecciones intravenosas, soluciones rectales, geles rectales y supositorios. Sin embargo, la vía oral y IV, aunque constituyen una forma de administración simple y rápida, la primera muestra una absorción errática y más lenta, la segunda, en cambio, está limitada por la presencia de personal médico. Sobre la base de estos supuestos y de la conciencia de que una formulación tópica, como supositorios y pesarios vaginales, podría tener una absorción rápida y una entrada rápida al sistema nervioso central, un equipo experto de urólogos ha propuesto el diazepam cargado de pesarios vaginales, como forma de administración práctica, eficaz y carente de efectos secundarios en el tratamiento de la cistitis intersticial. Sin embargo, se ha considerado una dosis más baja de fármaco porque el comité de bioética local destacó la necesidad, en una fase clínica I, de comenzar con una dosis baja para proporcionar la titulación del fármaco hemático, evaluando y monitoreando sus efectos clínicos y secundarios.

De acuerdo con la Farmacopea, se consideraron y establecieron dos formulaciones diferentes de pesarios con y sin beta-glucano. El beta-glucano es un polisacárido con un perfil terapéutico significativo. A este polisacárido se le han atribuido propiedades antioxidantes, antiinflamatorias y curativas de heridas, y esto representa una razón científica sobre su uso en la formulación de pesarios vaginales.

De hecho, la cistitis intersticial se caracteriza por alteraciones de la pared de la vejiga con enrojecimiento y ulceraciones que el beta-glucano podría curar. Sin embargo, el beta-glucano también contribuye a dar más consistencia a la formulación.

Numerosos parámetros experimentales permiten obtener formulaciones vaginales estandarizadas y reproducibles: temperatura de hidratación y tiempo de gelatina, tiempo de sonicación, temperatura de fabricación, adición de diazepam y almacenamiento pesario. La configuración de las formulaciones preparadas se ha llevado a cabo de acuerdo con las condiciones del proceso descritas en la Tabla 2.

Fase de configuración Evaluación de parámetros
Una temperatura de aproximadamente 75°C garantiza una fusión completa de todos los excipientes y la ausencia de agregados
Fabricación La sonicación evita la formación de burbujas de aire (Figura 2 (a)) contribuyendo a obtener una dispersión homogénea del polvo de diazepam en la matriz fusionada
El llenado del molde se ha realizado mediante balanza analítica para uniformar contenido en masa de aproximadamente 3,6 gramos
Almacenamiento Los pesarios no deben exponerse a la luz solar y deben almacenarse a 4°C para preservar la actividad del diazepam
Tabla 2
Parámetros del proceso de formulación en la fase de fabricación y almacenamiento.

Los sistemas vaginales, aquí propuestos, aunque sencillos de reproducir, se caracterizaban a partir de una matriz cada vez más compleja: se suspende una pequeña cantidad de diazepam en una mezcla de gelatina, agua, glicerina o/y beta-glucano. En consecuencia, el formulador debe lidiar con dos aspectos críticos: el fármaco no se distribuye homogéneamente en la matriz, debido a su solubilidad moderada en la matriz base. El segundo aspecto es que es difícil determinar la cantidad exacta de presente activo en la formulación.

En la Figura 2, se notificaron pesarios, obtenidos con y sin adición de beta-glucano. Las imágenes muestran cómo diferentes formulaciones podrían parecer aparentemente similares debido a la presencia de gelatina que le da un color característico transparente y amarillo a los lotes. Sin embargo, es posible observar, en el segundo lote, varias burbujas de aire.

Finalmente, es importante subrayar que para todos los lotes se ha registrado una pérdida de agua, correlacionada con el almacenamiento de temperatura. Se planteó la hipótesis de un intercambio de vapor de agua entre la matriz y el medio ambiente.

3.1. Contenido farmacológico en Pesarios vaginales

Para evaluar el diazepam cargado en pesarios, se estableció un método espectrofotométrico. El método propuesto para la determinación activa en comprimidos y ampollas se adaptó adecuadamente a las formulaciones vaginales. De acuerdo con este método colorimétrico, el diazepam produce un producto de color rojo intenso cuando reacciona con ácido 3,5-dinitrobenzoico en medio alcalino. El complejo rojo se llama complejo de Meisenheimer, y la reacción se llama reacción de Janovsky .

Se ajustaron tres curvas de calibración diferentes. En las Figuras 3 (a) y 3(b) se compararon soluciones estándar de diazepam y soluciones estándar más lotes de placebo (lotes A o lotes B). Al comparar curvas, es posible observar que la matriz, hecha de gelatina, beta-glucano y glicerina, es capaz de interferir con la determinación de diazepam. De hecho, en ambas figuras, los perfiles de curva no son paralelos, pero tienden a cruzarse. Además, las curvas, con adiciones estándar a los pesarios, muestran coeficientes de correlación superiores, respectivamente, a 0,9954 y 0,9937.

Se aplican curvas de calibración para determinar la carga de diazepam: En la Tabla 3 se informa del porcentaje de medicamentos de los lotes de gelatina y beta-glucano, que muestran, respectivamente, una sobreestimación y una subestimación del medicamento. En el primer caso, la pérdida de agua y excipientes, teniendo en cuenta la fase de fabricación y almacenamiento, explica un porcentaje más alto de diazepam. Por otro lado, lo más bajo en las muestras de beta-glucano podría explicarse por la hipótesis de que la estructura de polisacáridos se une al fármaco.

Cargado diazepam porcentaje uniformidad de Contenido (%)
Top Centro Fondo
Gelatina de lote 32% 31% 37%
el Beta-glucano de lote 33% 33% 34%
Tabla 3
Cargado de eficiencia (%) y evaluación de la distribución de diazepam en lotes de gelatina y beta-glucano.

El diazepam es un medicamento insoluble en agua, y su incorporación a la formulación vaginal depende del proceso de preparación. Para lograr una carga óptima de diazepam, se consideraron varios factores, como excipientes y parámetros del proceso. En particular, se observó que el 2% del beta-glucano aumenta la viscosidad de la masa fusionada y, en consecuencia, garantiza una distribución homogénea del polvo de diazepam. Como se informa en la Tabla 3, de hecho, los pesarios de gelatina muestran un mayor porcentaje de diazepam en su parte inferior debido a la tendencia a la precipitación de medicamentos. Este efecto podría estar relacionado con la baja viscosidad de este tipo de formulación.

Después de la adición de medicamentos, la sonicación es uno de los principales parámetros del proceso que contribuye a evitar la formación de agregados de medicamentos y a asegurar una buena distribución de medicamentos.

3.2. Evaluación del pH de Formulaciones vaginales

Según muchos investigadores y médicos, la modulación neural y la transmisión del dolor en CI se acentúan por la estimulación directa en entornos de pH bajo. De hecho, en los últimos 20 años o más, se han utilizado agentes alcalinizantes para controlar los síntomas similares a la cistitis con buenos resultados. Sin embargo, recientemente, varios estudios reevaluaron la relación entre el pH urinario y los síntomas de cistitis, concluyendo que no había relación entre ellos para un rango entre pH 5,0–8,0. Por lo tanto, a la luz de las discusiones científicas previas, es extremadamente importante, en la fase preclínica, determinar los cambios de pH de la formulación tópica durante su desagregación.

En la Figura 4 se reportan los valores de pH del medio de incubación de pesarios. A partir de las cifras, es evidente que el pH de todas las formulaciones mantiene, justo después de 15 minutos, valores de ~5. Estos valores débilmente ácidos se atribuyen a la gelatina, obtenida de hidrólisis alcalina. De hecho, las mismas cifras muestran un perfil constante hasta 24 horas.

Gráfico 4

Evaluación del pH de lotes de pesarios en horarios programados, incubados en tampón de fosfato 4.2.

3.3. Estudio de liberación in vitro de Diazepam de Pesarios

El estudio de liberación in vitro se llevó a cabo utilizando tampón de fosfato pH 4,2 como medio preliminar de disolución para simular el pH fisiológico del ambiente vaginal.

Los perfiles de liberación de diazepam de los pesarios vaginales se muestran en la Figura 5. Como es posible observar en las figuras, los lotes de beta-glucano y gelatina liberan completamente el medicamento a los 15 y 25 minutos, respectivamente. En particular, los pesarios de gelatina liberan aproximadamente un 40% de diazepam justo después de 2 minutos en comparación con aproximadamente un 8% de las muestras de beta-glucano. La Figura 5 demuestra también que, probablemente debido al mecanismo de inclusión del fármaco en la red de polisacáridos, el beta-glucano permite una liberación gradual del fármaco de la matriz de acuerdo con la discusión anterior. Además, después del logro de la meseta, los lotes de gelatina mantienen un perfil alto (~100%), mientras que los de beta-glucano muestran una disminución de los valores (80%), probablemente debido a una supuesta interacción fármaco-polisacárido.

Figura 5

Diazepam acumulativa de los perfiles de liberación en tampón fosfato pH 4.2.

Los perfiles de liberación de drogas se acuerdan con una prueba de desagregación previa (no se notifican los datos). De hecho, los pesarios de beta-glucano se desagregan completamente a los 30 minutos, 10 minutos más que los de gelatina.

3.4. Estudio de fotoestabilidad

Se ha notificado recientemente fotosensibilidad asociada a benzodiacepinas . La Directriz Tripartita Armonizada 10 de ICH y el reciente borrador de guía de la FDA establecen que las pruebas ligeras deben ser una parte integral de la prueba de esfuerzo. Por lo tanto, es de interés probar la estabilidad de las condiciones de estrés fotoquímico de diazepam. Gallardo et al. observó que, después de la exposición a la luz, se formaron productos de degradación. Sobre la base de estas consideraciones, todas las formulaciones vaginales se han sometido a irradiación UV-visible para verificar el efecto de cribado del moho en el pesario y, por lo tanto, en el fármaco.

Como se puede observar en la Tabla 4, independientemente del tipo de lote, todas las muestras sometidas a condiciones aceleradas y almacenadas en el molde, muestran una disminución de la cantidad de medicamento debido al poder de degradación de las radiaciones sobre el diazepam, pero también debido a una posible interacción entre el diazepam y el envase. En la Farmacopea se ha descrito que el cloruro de polivinilo, cuando es un componente del envase para perfusión, podría interactuar con el diazepam y, en consecuencia, absorberlo.

condición Estándar Acelerado de las condiciones de
Gelatina de ejemplo Formulación
en la matriz polimérica
Formulación en vidrio (estándar de la muestra)
el Beta-glucano de la muestra Formulación de matriz polimérica
Formulación en vidrio (estándar muestra)
Tabla 4
Fotodegradación de diazepam después de la exposición a rayos UV: cantidad porcentual de medicamento en lotes almacenados en molde y en lotes almacenados en un recipiente de fabricación (vidrio de borosilicato).

Finalmente, es interesante subrayar que las muestras de beta-glucano han mantenido su estructura y forma al final del ensayo, en cambio, los pesarios de gelatina aparecen completamente fusionados, probablemente debido a la falta de agente de textura, como el beta-glucano. Esto confirma que el polisacárido garantiza una consistencia y una liberación lenta del fármaco a partir de la formulación, que se acaba de observar anteriormente.

4. Conclusiones

En este estudio, un interesante fármaco insoluble en agua para la cura del dolor de vejiga en la terapia de cistitis intersticial ha sido cargado en una formulación tópica, fácil de administrar y sin efectos secundarios en el sistema central.

En alternativa a la fórmula clásica reportada a la Farmacopea oficial, este trabajo sugiere pesarios vaginales con adición de polisacáridos con notables propiedades terapéuticas y tecnológicas. La elección de la adición de polisacáridos parece contribuir con éxito al logro de la manipulación de pesarios con buenas características organolépticas, cuando el fármaco se distribuye homogéneamente en una matriz.

Además, el aparato de prueba de liberación de fármacos, diseñado en nuestros laboratorios, permite simular el estrés mecánico en un entorno vaginal. En particular, este aparato presenta diferentes ventajas con respecto a la prueba oficial. En primer lugar, el volumen de medio de disolución requerido y la geometría del sistema aseguran condiciones in vivo. Además, en estas condiciones, incluso la cantidad de medicamento extremadamente baja se puede cuantificar fácilmente.

A pesar de que el volumen medio de disolución es pequeño pero coherente con la literatura, los pesarios disolvieron y liberaron completamente el fármaco en 30 minutos, garantizando probablemente una alteración rápida de las muestras de eficacia farmacológica en términos de propiedades organolépticas y eficacia farmacológica.

Los prometedores resultados obtenidos en este estudio representan la oportunidad de desarrollar un estudio clínico, cuando es posible evaluar su eficacia terapéutica en pacientes con cistitis intersticial.

Conflicto de intereses

Este trabajo, aquí presentado, no tiene ningún conflicto de intereses.

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